#ifndef THREADPOOL_H
#define THREADPOOL_H
#include <vector>
#include <queue>
#include <memory>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <future>
#include <functional>
#include <stdexcept>
#include <type_traits>

class ThreadPool {
public:
    // 构造函数，指定线程数量，默认为硬件支持的并发线程数
    explicit ThreadPool(size_t threads = std::thread::hardware_concurrency());

    // 禁止拷贝构造和拷贝赋值
    ThreadPool(const ThreadPool&) = delete;
    ThreadPool& operator=(const ThreadPool&) = delete;

    // 允许移动构造和移动赋值
    ThreadPool(ThreadPool&&) noexcept;
    ThreadPool& operator=(ThreadPool&&) noexcept;

    // 析构函数，会等待所有任务完成
    ~ThreadPool();

    // 提交任务到线程池，返回一个future用于获取结果
    template<class F, class... Args>
    auto enqueue(F&& f, Args&&... args)
        -> std::future<std::invoke_result_t<F, Args...>>;

    // 获取线程池中的线程数量
    size_t size() const noexcept { return workers.size(); }

    // 检查线程池是否正在运行
    bool is_running() const noexcept { return running; }

    // 检查线程池是否正在运行
    void test();

private:
    // 工作线程
    std::vector<std::thread> workers;
    // 任务队列
    std::queue<std::function<void()>> tasks;

    // 同步机制
    mutable std::mutex queue_mutex;
    std::condition_variable condition;
    bool running;

    // 工作线程的主循环函数
    void worker_loop();
};

// 实现模板函数enqueue
template<class F, class... Args>
auto ThreadPool::enqueue(F&& f, Args&&... args)
    -> std::future<std::invoke_result_t<F, Args...>> {

    using return_type = std::invoke_result_t<F, Args...>;

    // 创建一个包装任务
    auto task = std::make_shared<std::packaged_task<return_type()>>(
        std::bind(std::forward<F>(f), std::forward<Args>(args)...)
        );

    // 获取future用于返回
    std::future<return_type> res = task->get_future();

    {
        // 加锁以安全地访问任务队列
        std::unique_lock<std::mutex> lock(queue_mutex);

        // 如果线程池已停止，不能提交新任务
        if (!running) {
            throw std::runtime_error("enqueue on stopped ThreadPool");
        }

        // 将任务添加到队列
        tasks.emplace([task]() { (*task)(); });
    }

    // 通知一个等待的线程有新任务
    condition.notify_one();
    return res;
}

#endif // THREADPOOL_H
